کاربرد نانوفناوری در حفظ محیط زیست در فعالیت های صنایع بالا دستی نفت و گاز

          س 
            بازدید : 308
          یکشنبه 10 اردیبهشت 1396
           نظرات (0)
        

کاربرد نانوفناوری در حفظ محیط زیست در فعالیت های صنایع بالا دستی نفت و گاز

در دانلود مقاله کارشناسی ارشد رشته نفت به کاربرد نانوفناوری در حفظ محیط زیست در فعالیت های صنایع بالا دستی نفت و گاز می پردازیم

دسته بندی	مهندسی نفت و شیمی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	159 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	12

دانلود مقاله کارشناسی ارشد رشته نفت

کاربرد نانوفناوری در حفظ محیط زیست در فعالیت های صنایع بالا دستی نفت و گاز

چکیده:

تلاش برای استخراج و تولید بهترین جریان هیدروکربنی از مخازن زیرزمینی همواره با آلودگی های محیطی ناخواسته همراه بوده و این امر صنعتگران را ترغیب می کند تا به مطالعه و تحقیق در مورد تکنولوژی های دوست دار محیط زیست بپردازند. با توجه به طبیعت علم نانوفناوری که در آن مواد با ساختار بهتر و در مقادیر بهینه مورد استفاده قرار می گیرند، این فناوری می تواند به کاهش آلودگی های ناشی از انجام عملیات در صنایع نفت و گاز کمک شایانی نماید. برای مثال محصولات نانوفناوری زیست محیط (E-nano) را می توان به گونه وسیعی در فرآیندهای بازسازی و حفظ محیط زیست مورد استفاده قرار داد. این مقاله به بررسی کاربرد نانوفناوری در حفظ محیط زیست در فعالیت های صنایع بالا دستی نفت و گاز با استفاده از نانوموادی از جمله نانوسیلیکا، گرافن، نانوذرات اکسید روی و افزایه های پلیمری نانومتری می پردازد و کاربردهای مواد مختلف نانوساختار را در این حوزه مورد بررسی قرار می دهد.

کلمات کلیدی :

گرافن

صنایع بالا دستی نفت و گاز

افزایه های پلیمری نانومتری

مقدمه

به دلیل افزایش فعالیت های جهانی در حیطه صنایع بالادستی نفت و گاز،‌ تولید انرژی در آینده همراه با افزایش ضایعات بیشتری خواهد بود. در این زمینه ایده آل ترین حالتی که محققان برای رسیدن به آن تلاش می کنند،‌ کاهش میزان ضایعات و پسماندها به میزان صفر است. در این میان عملیات حفاری یکی از مهمترین بخش های عملیات استخراج و تولید است که سبب ایحاد ضایعات فراوان می گردد. برای مثال قطعات داخل چاه که همراه با گل حفاری به سطح زمین حمل می شوند بخصوص زمانیکه آلوده به نفت باشند،‌ برای محیط زیست بسیار خطرناک می باشند. در اولین دوره های حیات صنعت نفت، ‌اهمیت کمی به مقوله مدیریت ضایعات حفاری داده می شد ولی با افزایش تقاضای جهانی انرژی و روند رو به رشد حفاری های پیشرفته،‌ مسئله حفاظت از محیط زیست بیشتر مورد توجه قرار گرفت. بنابراین امروزه دانستن چگونگی تولید ضایعات حفاری و مدیریت آنها به بهترین روش که کمترین اثرات سوء زیست محیطی را بهمرا داشته باشد بسیار حائز اهمیت است [1].

فهرست مطالب

کاربرد نانوفناوری در حفظ محیط زیست در فعالیت های صنایع بالا دستی نفت و گاز1

چکیده:2

1-مقدمه2

2- کاربرد نانوفناوری به منظور حفظ محیط زیست در فعالیت های صنایع بالا دستی نفت و گاز4

2-1- بهبود سیمان حفاری4

2-1-1- نانوسیلیکا4

2-2-1- گرافن5

شکل 1- سیال حفاری دارای صفحات گرافن در حین عملیات حفاری (الف) و در حین عملیات برداشت (ب) [8]7

2-2-2- نانوذرات اکسید روی7

شکل 2- تصویر میکروسکوپ الکترون عبوری (TEM) از نانوذرات اکسید روی [9]9

2-2-3- افزایه های پلیمری نانومتری9

بحث و نتیجه گیری:10

منابـــــع :11

بررسی نانوساختارهای کربنی

          س 
            بازدید : 129
          یکشنبه 30 آبان 1395
           نظرات (0)
        

بررسی نانوساختارهای کربنی

این پایان نامه که از 6 گفتار تشکیل شده است به بررسی نانوساختارهای کربنی بصورت کامل میپردازد

دسته بندی	شیمی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	2175 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	66

دانلود پایان نامه مهندسی شیمی

بررسی نانوساختارهای کربنی

چکیده:

ترکیبات کربنی (ترکیبات آلی) گستردگی زیادی داشته و از اهمیت بسزایی برخوردارند. ترکیبات آلی در دو گروه آلیفاتیک و آروماتیک قرار می گیرند. این ترکیبات می توانند زنجیره ای، حلقوی و یا دربرگیرنده ساختارهای سه بعدی باشند. کربن می تواند هیبرید های متنوع را در این ترکیبات دارا باشد. خصوصیات متنوع (نانو) ساختارهای کربنی مستقیما با هیبرید اتم های کربن مرتبط است. به جز کربن و هیدروژن، اتم هایی همچون اکسیژن، نیتروژن، گوگرد، هالوژن ها و ... نیز در ساختار ترکیبات آلی مشارکت می کنند. گروه های عاملی بخش هایی از مولکول آلی با آرایش اتمی مشخص اند که ویژگی ها و واکنش پذیری ترکیب را رقم می زنند.این پایان نامه که از 6 گفتار تشکیل شده است به بررسی نانوساختارهای کربنی بصورت کامل میپردازد.

کلمات کلیدی:

گرافن

ترکیبات آلی

ترکیبات کربنی

صورتهای کربن

نانوفیبرهای کربنی

مقدمه:

کربن (C) را می توان یک عنصر استثنائی در جدول تناوبی دانست. شیمی گسترده ترکیبات کربنی تا به آن حد است که یکی از گرایش های رشته شیمی با عنوان شیمی آلی (Organic Chemistry) به طور کامل به بررسی ترکیبات این عنصر از جدول تناوبی می پردازد. پیوند کوالانسی هر اتم کربن با انواع دیگر اتم ها یا اتم های کربن دیگر، ساختارهای نامحدود و بسیار متنوع را ایجاد می نماید.

از جهت دیگر بسیاری از ترکیباتی که در طبیعت طی روش های طبیعی سنتز ساخته می شوند نیز از خانواده ترکیبات آلی (کربنی) اند. گستره وسیعی از ترکیبات شامل ترکیبات متنوع نفتی تا مواد دارویی و بسپارهای آلی (Polymers) زیر مجموعه ترکیبات کربن قرار می گیرند. در نانوفناوری نیز، ترکیبات کربنی دسته مهم و مشخصی را به خود اختصاص می دهند که با عنوان نانوساختارهای کربنی (Carbon Nanostructures) خوانده می شوند. نانوساختارهای کربنی خصوصیات فیزیکی-شیمیایی منحصر به فردی از خود نشان می دهند و نقش گسترده ای در زمینه فناوری های نوین و پیشرفته دارند. مطالعه شیمی پایه ترکیبات کربنی (شیمی آلی) می تواند راهگشای درک بسیاری از خصوصیات نانوساختارهای کربنی و همچنین اصلاح (Modification) ساختاری آنان باشد.

فهرست مطالب

گفتار1 :شیمی ترکیبات کربن1

1-مقدمه1

شکل 1- اوربیتال های مولکولی هیبریدی اتم های کربن در آلکان (sp3)، آلکن (sp2) و آلکین (sp)3

شکل 2 - ساختار صفحات گرافیتی،4

شکل 3 - حدواسط های کربنی واکنش پذیر5

شکل 5- برخی ترکیبات آلیفاتیک حلقوی7

شکل 6- برخی ترکیبات هتروسیکل آروماتیک7

شکل 7- تعدادی از گروه های عاملی مهم9

گفتار 2 :معرفی انواع صورت‌های کربن (1)10

1-مقدمه: انواع گونه های کربن10

شکل 1- انواع فرم های کربنی،A) فولرن)، B) نانولوله های کربنی، C) گرافن و D) گرافیت.11

2-1-گرافیت11

3-1- گرافیت پیرولیتی با نظم بسیار بالا12

شکل 2-ساختار HOPEG و [3]13

4-1- الماس (Diamond)13

شکل 3- ساختار الماس ایده آل [2].14

1-4-1- الماس واره(Diamondoid)14

شکل 5- مدل شماتیک برای ترکیبات بین لایه ای گرافیت [2].16

شکل 6- ملکول C60 نشان می دهد باندهای یگانه (a5) و دوگانه (a6) و [2].17

نانوالیاف کربنی (Carbon Nano-Fibers-CNFs)18

گفتار 3 :معرفی انواع صورت‌های کربن (2)24

1-1-کربن آمورف (Amorphous Carbon)24

شکل 1- مدل Jenkins-Kawamura کربن شیشه ای. La و Lb طول های ابعاد افقی و عمودی گرافیتی نسبت به محور c گرافیت [1].26

شکل 2- وابستگی دمایی هدایت الکتریکی نمونه های کربن شیشه ای گرما دیده در دماهای مختلف [5].27

1-3 کربن سیاه (Carbon black)27

شکل 3- عکس و تصویر میکروسکوپ نوری از کربن سیاه29

5-1- کربن فعال شده (Activated carbon)30

1-1-5-1- فرایند فعال سازی حرارتی30

شکل 5- فرایند فعال سازی حرارتی برای تولید کربن فعال شده31

6-1- کربن مایع (Liquid carbon)32

گفتار 4 :گرافن پایه ساختارهای مهم کربنی (1)33

1-مقدمه: ساختارهای کربنی34

شکل 1- برش دادن دیواره‏ی نانولوله های کربنی در راستای طول نانولوله [2].35

2 – گرافن35

شکل 2- فرمهای مختلف کربن گرافیتی [10].36

شکل 3- ساختار اتمی صفحه گرافن: در این شکل اتم‏ های کربن با نقاط سیاه و پیوندها با نقطه چین نمایش داده شده‏ اند [1].37

3 - تاریخچه ی کشف گرافن37

شکل 4- ترکیبات بین لایه ای گرافیت (graphite intercalation compounds) و [16].38

شکل 5-الف) سوسپانسیون ساخته شده به وسیله ی برودی و

ب) تصویر از تکه ی خیلی نازکی از گرافیت اکسید کاهش یافته در سال 1962 [20].39

شکل 6- الف) نانومداد (Nanopencil) ب) تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) از گرافن ضخیم [8].41

شکل 7- الف) یک کلوخه از گرافیت، ب) چسب و ج) یک ترانزیستور گرافن [9].41

گفتار 5:گرافن پایه ساختارهای مهم کربنی (2)45

1-مقدمه: روش های ساخت انواع مختلف گرافن45

- خصوصیات گرافن47

تعیین خصوصیات گرافن49

4-کاربردهای گرافن51

شکل 2- کاربردهای مختلف گرافن [42،41]53

گفتار 6 :معرفی نانوفیبرهای کربنی58

1- مقدمه58

شکل 1- ساختار کربن نانوفیبرهای نوع ( CSNF =Cup-stacked Carbon Nanofiber) و[2].59

2-تاریخچه59

3- روش های سنتز60

شکل 2 - تصویر میکروسکوپ الکترونی عبوری نانوفیبر کربنی[6] .60

شکل 3- مقاومت الکتریکی حجمی یک کامپوزیت ساخته شده از نانوفیبر کربنی به عنوان تابعی از وزن نانوفیبر استفاده شده [15].63

شکل 4- مروری بر خواص مکانیکی مواد کامپوزیت مبتنی بر نانوفیبر کربنی[15].64

منابـــــع :64

دانلود

دانلود محصولات علمی

کاربرد نانوفناوری در حفظ محیط زیست در فعالیت های صنایع بالا دستی نفت و گاز

دانلود مقاله کارشناسی ارشد رشته نفت

کاربرد نانوفناوری در حفظ محیط زیست در فعالیت های صنایع بالا دستی نفت و گاز

گرافن

صنایع بالا دستی نفت و گاز

افزایه های پلیمری نانومتری

2- کاربرد نانوفناوری به منظور حفظ محیط زیست در فعالیت های صنایع بالا دستی نفت و گاز4

2-1- بهبود سیمان حفاری4

2-1-1- نانوسیلیکا4

شکل 1- سیال حفاری دارای صفحات گرافن در حین عملیات حفاری (الف) و در حین عملیات برداشت (ب) [8]7

2-2-2- نانوذرات اکسید روی7

شکل 2- تصویر میکروسکوپ الکترون عبوری (TEM) از نانوذرات اکسید روی [9]9

2-2-3- افزایه های پلیمری نانومتری9

بررسی نانوساختارهای کربنی

دانلود پایان نامه مهندسی شیمی

بررسی نانوساختارهای کربنی

گرافن

ترکیبات آلی

ترکیبات کربنی

صورتهای کربن

نانوفیبرهای کربنی

گفتار1 :شیمی ترکیبات کربن1

گفتار 2 :معرفی انواع صورت‌های کربن (1)10

گفتار 3 :معرفی انواع صورت‌های کربن (2)24

گفتار 4 :گرافن پایه ساختارهای مهم کربنی (1)33

گفتار 5:گرافن پایه ساختارهای مهم کربنی (2)45

گفتار 6 :معرفی نانوفیبرهای کربنی58